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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere eine Bohrmaschine oder einen Akkuschrauber, mit einem Maschinengehäuse, welches einen Antriebsmotor, eine von dem Antriebsmotor antreibbare Antriebswelle sowie einen Flanschabschnitt umfasst. Weiterhin umfasst das Elektrowerkzeug ein Vorsatzgetriebe, das ein Getriebegehäuse mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite sowie eine erste Getriebewelle im Bereich der ersten Stirnseite und eine zweite Getriebewelle im Bereich der zweiten Stirnseite umfasst. Eine Werkzeugaufnahme ist mit dem Vorsatzgetriebe verbindbar.
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Elektrowerkzeuge dieser Art sind grundsätzlich bekannt. Dabei dient das Vorsatzgetriebe insbesondere dazu, ein zur Verfügung stehendes Drehmoment zu erhöhen oder eine Drehzahl zu vergrößern. Jedoch ermöglichen bekannte Vorsatzgetriebe entweder nur eine Untersetzung oder nur eine Übersetzung. Das bedeutet, dass der Drehzahlbereich bzw. der Drehmomentbereich des Elektrowerkzeugs durch ein Vorsatzgetriebe immer nur in eine Richtung, also nach oben oder nach unten hin, erweitert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug mit einem Vorsatzgetriebe zu schaffen, welches ein breiteres Anwendungsspektrum des Elektrowerkzeugs ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Elektrowerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass wahlweise die erste Stirnseite oder die zweite Stirnseite des Getriebegehäuses mit dem Flanschabschnitt koppelbar ist und dass entsprechend die erste Getriebewelle oder die zweite Getriebewelle mit der Antriebswelle verbindbar ist. An die dem Flanschabschnitt abgewandte Stirnseite wird dabei jeweils die Werkzeugaufnahme angekoppelt, in die beispielsweise Bohrer oder Schraubeinsätze (Bits) eingesetzt werden können.
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Durch bloßes Umdrehen des Vorsatzgetriebes kann auf diese Weise bei Bedarf eine Übersetzung oder eine Untersetzung und/oder eine Umkehrung der Drehrichtung zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugaufnahme bewirkt werden.
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Das Vorsatzgetriebe erfüllt somit eine Doppelfunktion, wodurch das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug flexibler einsetzbar ist und bei reduzierten Kosten einen größeren Anwendungsbereich abdeckt, da zur Darstellung von Über- und Untersetzung und/oder Drehrichtungsumkehr nur noch ein einziges Vorsatzgetriebe benötigt wird, welches lediglich umgedreht zu werden braucht.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Vorsatzgetriebe ein Planetengetriebe auf. Aufgrund des üblicherweise kreisförmigen Querschnitts des Flanschabschnitts besitzt auch das Vorsatzgetriebe vorteilhafterweise einen kreisförmigen Querschnitt. Ein Planetengetriebe eignet sich daher besonders gut zur platzsparenden Integration in das Vorsatzgetriebe. Grundsätzlich können aber auch andere Getriebe zum Einsatz kommen, z. B. ein Vorgelegegetriebe, ein Stirnradgetriebe oder ein Riemengetriebe.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste Getriebewelle, die zweite Getriebewelle und die Antriebswelle axial ausgerichtet. Das bedeutet, dass alle Wellen in einer Achse liegen und keinen seitlichen Versatz aufweisen. Dies ermöglicht insbesondere im Bohrbetrieb, aber auch beim Schrauben eine optimale Kraftübertragung von dem Maschinengehäuse an die Werkzeugaufnahme.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Außendurchmesser des Vorsatzgetriebes und ein Außendurchmesser der Werkzeugaufnahme aneinander angepasst sind. Auch der Außendurchmesser des Flanschabschnitts kann an den Außendurchmesser der Werkzeugaufnahme oder des Vorsatzgetriebes angepasst sein. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Außendurchmesser im Bereich des Übergangs von dem Vorsatzgetriebe zu der Werkzeugaufnahme und von dem Vorsatzgetriebe zu dem Flanschabschnitt im Wesentlichen identisch sind und das Elektrowerkzeug an den Schnittstellen zwischen Werkzeugaufnahme und Vorsatzgetriebe sowie zwischen Vorsatzgetriebe und Flanschabschnitt eine im Wesentlichen stetig verlaufende Oberfläche aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Übersetzung des Vorsatzgetriebes einstellbar. Auf diese Weise kann der Drehmoment- bzw. Drehzahlbereich des Elektrowerkzeugs noch besser an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst werden. Beispielsweise lässt sich das Drehmoment an eine Bohrergröße anpassen und durch eine Übersetzung erhöhen. Dagegen ermöglicht das Vorsatzgetriebe im Untersetzungsbetrieb, also bei Drehzahlerhöhung, ein schnelleres Arbeiten, insbesondere werden Schraubvorgänge beschleunigt. Auch sind höhere Drehzahlen beispielsweise bei der Arbeit mit kleineren Bohrern und damit bei geringeren Bohrdurchmessern erwünscht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind keine rotierenden Teile zwischen dem Flanschabschnitt und dem damit gekoppelten Vorsatzgetriebe von außen zugänglich. Um Verletzungen eines Benutzers oder Beschädigungen beispielsweise an Werkstücken zu vermeiden, können das Maschinengehäuse und das Vorsatzgetriebe derart ausgestaltet sein, dass sämtliche rotierenden Teile, also die Antriebswelle, die erste und zweite Getriebewelle sowie ein dazwischengeschaltetes Getriebe, z. B. ein Planetengetriebe, verdeckt sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Vorsatzgetriebe in axialer Richtung gesehen kürzer als die Werkzeugaufnahme ausgebildet. Ein derart kurzes Vorsatzgetriebe besitzt den Vorteil, dass die Größe und damit auch das Gewicht des Elektrowerkzeugs durch das Vorsatzgetriebe nicht stark erhöht werden. Weiterhin wird der für eine leichte Handhabung wichtige Schwerpunkt des Elektrowerkzeugs durch ein kürzeres Vorsatzgetriebe nur wenig nach vorne verlagert.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Vorsatzgetriebe mittels eines Bajonettverschlusses an dem Flanschabschnitt befestigbar ist. Durch den Bajonettverschluss lassen sich auf einfach handhabbare Weise eine verdrehsichere Verbindung zwischen Maschinengehäuse und Getriebegehäuse sowie eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle und Getriebewelle herstellen.
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Für die Verbindung der Getriebewellen mit der Antriebswelle einerseits und der Werkzeugaufnahme andererseits bestehen mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann das Vorsatzgetriebe an beiden Stirnseiten identisch aufgebaut sein, insbesondere können der Bajonettverschluss und die Getriebewellen an beiden Stirnseiten identisch ausgebildet sein. Der Flanschabschnitt und die Werkzeugaufnahme können dann dementsprechend komplementär zu den Stirnseiten aufgebaut sein und ihrerseits identische Teile zur Kopplung mit dem Vorsatzgetriebe aufweisen. Soll die Werkzeugaufnahme direkt mit dem Flanschabschnitt verbunden werden, muss in diesem Fall entweder der Flanschabschnitt oder die Werkzeugaufnahme so modifiziert werden, dass er bzw. sie funktional den Stirnseiten des Vorsatzgetriebes entspricht. Alternativ können auch der Flanschabschnitt und die Werkzeugaufnahme jeweils komplementär ausgebildete Stirnseiten aufweisen. In diesem Fall muss das Vorsatzgetriebe so ausgebildet sein, dass sich dessen Stirnseiten „umpolen” lassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zur Sicherung des Bajonettverschlusses federbelastete Rasthaken vorgesehen, insbesondere an der Außenseite des Getriebegehäuses, wo sie vom Benutzer leicht zu erreichen sind. Die Rasthaken können mit einem Drehring des Bajonettverschlusses derart zusammenwirken, dass eine Kopplung des Vorsatzgetriebes mit dem Flanschabschnitt nur dann bewirkt oder gelöst werden kann, wenn die Rasthaken so betätigt werden, dass sie eine Verdrehung des Drehrings zulassen, d. h. den Bajonettverschluss freigeben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind axiale Vorsprünge des Getriebegehäuses und dazu komplementär ausgebildete axiale Aussparungen des Flanschabschnitts zur verdrehsicheren Kopplung des Getriebegehäuses mit dem Flanschabschnitt vorgesehen. Die axialen Vorsprünge und Aussparungen werden durch Verschließen des Bajonettverschlusses miteinander in Eingriff gebracht.
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Vorteilhafterweise weist das Vorsatzgetriebe ein Griffelement an dem Getriebegehäuse auf, das dem Benutzer im Betrieb eine bessere und präzisere Führung des Elektrowerkzeugs bzw. der Werkzeugaufnahme gestattet.
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Für das hier offenbarte Vorsatzgetriebe wird auch separat, d. h. unabhängig von dem Elektrowerkzeug und der Werkzeugaufnahme, Schutz beansprucht.
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Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer möglichen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug mit einem Maschinengehäuse, einer Werkzeugaufnahme und einem zwischen Maschinengehäuse und Werkzeugaufnahme geschalteten Vorsatzgetriebe;
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2 eine perspektivische Ansicht des Vorsatzgetriebes von 1;
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3 eine Längsschnittansicht des Vorsatzgetriebes von 1; und
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4 eine perspektivische Ansicht eines Flanschabschnitts des Elektrowerkzeug von 1.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug 10 mit einem Maschinengehäuse 12 dargestellt, in welchem sich ein nicht gezeigter Antriebsmotor befindet und welches einen Griffabschnitt 14 umfasst.
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Das Elektrowerkzeug 10 umfasst ferner eine Werkzeugaufnahme 20 zur Aufnahme eines Werkzeugs, z. B. eines Bohrers oder Schraubeinsatzes, sowie ein Vorsatzgetriebe 18, das zwischen die Werkzeugaufnahme 20 und einen Flanschabschnitt 16 des Maschinengehäuses 12 geschaltet ist. An dem Vorsatzgetriebe 18 ist eine Griffstange 22 angebracht.
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Im Betrieb kann das Elektrowerkzeug 10 an dem Griffabschnitt 14 sowie an der Griffstange 22 gehalten werden. Ein durch den Antriebsmotor erzeugtes Drehmoment wird von dem Vorsatzgetriebe 18 verstärkt oder vermindert und an die Werkzeugaufnahme 20 übertragen. Alternativ oder zusätzlich kann das Vorsatzgetriebe 18 neben einer Änderung des Drehmoments bzw. der Drehzahl auch eine Umkehr der Drehrichtung bewirken.
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Das Vorsatzgetriebe 18 und die Werkzeugaufnahme 20 weisen in etwa gleiche Außendurchmesser auf. Zudem sind bei an den Flanschabschnitt 16 angekoppeltem Vorsatzgetriebe 18 alle drehbaren Teile zwischen dem Flanschabschnitt 16 und dem Vorsatzgetriebe 18 verdeckt, d. h. nicht von außen zugänglich.
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Wie 2 genauer zeigt, umfasst das Vorsatzgetriebe 18 ein im Wesentlichen zylindrisches Getriebegehäuse 24, von dem die Griffstange 22 radial absteht. Das Getriebegehäuse 24 weist im Bereich einer ersten Stirnseite 26 sowie im Bereich einer zweiten Stirnseite 28 jeweils Teile eines Bajonettverschlusses auf, nämlich jeweils einen Drehring 30a, 30b und einen mit diesem fest verbundenen Befestigungsring 32.
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Jeder Befestigungsring 32 umfasst sich in Umfangsrichtung erstreckende Radialvorsprünge 33, die komplementär zu Radialvorsprüngen 63 eines Flanschrings 62 (4) des Flanschabschnitts 16 ausgebildet sind. Beim Ansetzen des Getriebegehäuses 24 an den Flanschabschnitt 16 werden der Befestigungsring 32 und der Flanschring 62 in Eingriff gebracht. Durch eine anschließende Verdrehung des Drehrings 30a kann der Befestigungsring 32 relativ zu dem Flanschring 62 derart verdreht werden, dass die Radialvorsprünge 33 des Befestigungsrings 32 die Radialvorsprünge 63 des Flanschrings 62 hintergreifen und das Vorsatzgetriebe 18 an dem Flanschabschnitt 16 gesichert ist.
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Federbelastete Rasthaken 34a, 34b sind an der Außenseite des Getriebegehäuses 24 angeordnet und greifen in ihrer Ruhestellung in Axialnuten der Drehringe 30a, 30b ein. Durch eine manuelle Betätigung eines Rasthakens 34a, 34b wird der Eingriff mit dem jeweiligen Drehring 30a, 30b aufgehoben. Nur dann ist eine Verdrehung des jeweiligen Drehrings 30a, 30b möglich.
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An der ersten Stirnseite 26 des Getriebegehäuses 24 ragt zentral ein Endabschnitt einer ersten Getriebewelle 36 hervor, welcher ein Sechskant-Bit 42 zur kraftschlüssigen Verbindung der ersten Getriebewelle 36 mit einer aus dem Flanschabschnitt 16 hervor ragenden Antriebswelle 58 (4) bzw. einer Abtriebswelle der Werkzeugaufnahme 20 umfasst. Mehrere axiale Vorsprünge 38 sind um die Getriebewelle 36 herum angeordnet.
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Entsprechend der ersten Stirnseite 26 ragen an der zweiten Stirnseite 28 des Getriebegehäuses 24 eine zweite Getriebewelle 54 (3) sowie axiale Vorsprünge 38 hervor. Auch die zweite Getriebewelle 54 umfasst ein Sechskant-Bit 56 zur kraftschlüssigen Verbindung der zweiten Getriebewelle 54 mit der aus dem Flanschabschnitt 16 hervor ragenden Antriebswelle 58 (4) bzw. einer Abtriebswelle der Werkzeugaufnahme 20.
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Sowohl das Sechskant-Bit 42 als auch das Sechskant-Bit 56 sind in axialer Richtung verschiebbar und können bei Bedarf aus ihren jeweiligen Getriebewellen 36, 54 heraus genommen werden können, um die Getriebewellen 36, 54 beim Umdrehen des Vorsatzgetriebes 18 gegebenenfalls an den Flanschabschnitt 16 bzw. die Werkzeugaufnahme 20 anzupassen. Die Bits 42, 56 können aber auch unverlierbar angebracht und in geeigneter Weise verstellbar ausgeführt sein. So können die Bits 42, 56 beispielsweise federnd versenkbar sein, um das Getriebe 18 an der betreffenden Flanschseite in die jeweils gewünschte Konfiguration zu bringen.
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Das Getriebegehäuse 24 setzt sich aus zwei Gehäusehälften zusammen, welche an einer Stoßkante 40 aneinanderstoßen. Von außen betrachtet ist das Vorsatzgetriebe 18 somit symmetrisch bezüglich einer durch die Stoßkante 40 definierten Ebene aufgebaut.
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Durch die symmetrische Ausbildung des Vorsatzgetriebes 18 liegen die erste Getriebewelle 36, die zweite Getriebewelle 54, die Antriebsachse 58 und die Abtriebswelle der Werkzeugaufnahme im montierten Zustand (1) alle in einer Achse.
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Wie 3 zeigt, ist ein Planetengetriebe in dem Getriebegehäuse 24 untergebracht. Das Planetengetriebe umfasst eine drehfest mit der ersten Getriebewelle 36 verbundene Stützscheibe 49, an welcher mehrere Planetenräder 48 mittels Fixierstiften 46 befestigt sind. Die Planetenräder 48 stehen mit einem in dem Getriebegehäuse 24 befestigten Hohlrad 50 sowie mit einem zentralen Sonnenrad 52 in Eingriff. Das Sonnenrad 52 ist mit der zweiten Getriebewelle 54 drehfest verbunden. Die Getriebewellen 36, 54 sind durch Kugellager 44 gelagert.
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Wie 4 zeigt, weist die aus dem Flanschabschnitt 16 herausragende Antriebswelle 58 eine axiale Sechskant-Aufnahme 60 zur Aufnahme der Sechskant-Bits 42, 54 der ersten bzw. zweiten Getriebewelle 36, 54 auf. Außerdem ist der Flanschring 62 um die Antriebswelle 58 herum angeordnet, welcher mit den bereits erwähnten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Radialvorsprüngen 63 versehen ist, welche Teil des Bajonettverschlusses sind und mit den Radialvorsprüngen 33 der Befestigungsringe 32 des Vorsatzgetriebes 18 zusammenwirken. Der Flanschring 62 umfasst ferner axiale Aussparungen 64, die zu den axialen Vorsprüngen 38 des Vorsatzgetriebes 18 komplementär ausgebildet sind und in welche die axialen Vorsprüngen 38 des Vorsatzgetriebes 18 eingreifen, um ein Verdrehen des Getriebegehäuses 24 relativ zu dem Flanschabschnitt 16 zu verhindern.
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Wird das Vorsatzgetriebe 18 an den Flanschabschnitt 16 angesetzt, werden sowohl die axialen Aussparungen 64 mit den axialen Vorsprüngen 38 als auch der Flanschring 62 mit dem Befestigungsring 32 in Eingriff gebracht. Durch Betätigung des entsprechenden federbelasteten Rasthakens 34a, 34b und Verdrehung des entsprechenden Drehrings 30a, 30b werden das Vorsatzgetriebe 18 und der Flanschabschnitt 16 fest miteinander verbunden und auch die entsprechende Getriebewelle 36, 54 und die Antriebswelle 58 kraftschlüssig gekoppelt.
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Die Werkzeugaufnahme 20 wird entsprechend an der dem Flanschabschnitt 16 abgewandten Stirnseite 26, 28 mit der jeweils anderen Getriebewelle 36, 54 verbunden. Eine Kopplung der Werkzeugaufnahme 20 mit den axialen Vorsprüngen 38 oder dem Befestigungsring 32 findet dabei nicht statt, um die Verdrehbarkeit der Werkzeugaufnahme 20 nicht einzuschränken.
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Es ist ersichtlich, dass aufgrund der hier offenbarten Ausgestaltung das Elektrowerkzeug 10 auch ohne das erfindungsgemäße Vorsatzgetriebe 18 verwendet werden kann, da das erfindungsgemäße Schnittstellenkonzept es grundsätzlich zulässt, die Werkzeugaufnahme 20 auch direkt mit dem Flanschabschnitt 16 des Maschinengehäuses 12 zu verbinden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Elektrowerkzeug
- 12
- Maschinengehäuse
- 14
- Griffabschnitt
- 16
- Flanschabschnitt
- 18
- Vorsatzgetriebe
- 20
- Werkzeugaufnahme
- 22
- Griffstange
- 24
- Getriebegehäuse
- 26
- erste Stirnseite
- 28
- zweite Stirnseite
- 30a, 30b
- Drehring
- 32
- Befestigungsring
- 33
- Radialvorsprünge
- 34a, 34b
- federbelasteter Rasthaken
- 36
- erste Getriebewelle
- 38
- axiale Vorsprünge
- 40
- Stoßkante
- 42
- Sechskant-Bit
- 44
- Kugellager
- 46
- Fixierstifte
- 48
- Planetenrad
- 49
- Stützscheibe
- 50
- Hohlrad
- 52
- Sonnenrad
- 54
- zweite Getriebewelle
- 56
- Sechskant-Bit
- 58
- Antriebswelle
- 60
- Sechskant-Aufnahme
- 62
- Flanschring
- 63
- Radialvorsprünge
- 64
- axiale Aussparungen
